220KV电网典型设计B3-00

第十一篇220kV变电站典型设计（方案B3）··595第十一篇220kV变电站典型设计（方案B3）第53章设计说明53.1总的部分220kV变电站典型设计方案B3对应220、110kV采用GIS设备户内布置、主变压器采用3×240MVA的三绕组变压器，全电缆出线，并配置假定组数的无功设备组合成的220kV户内站方案。53.1.1本典型设计的适用场合（1）人口密度高，土地昂贵的地区；（2）进出线均为电缆的项目；（3）环保要求高的地区；（4）严重大气污染地区。53.1.2对设计方案组合的说明本典型设计根据典型设计方案B3的建设规模及技术条件，是按照湖北省电力公司220kV变电站典型设计技术导则设定的，具体方案组合见表53-1。表53-1方案B3技术条件一览表序号项目名称技术条件1主变压器台数及容量2/3×240MVA，容量比为100/100/502出线规模220kV：2/3回；110kV：8/12回；35kV：20/30回3无功补偿分组及容量1×10Mvar（电抗）/主变压器4电气主接线220kV线变组：110kV单母线2/3分段；35kV单母线4/6分段5配电装置220、110kV采用户内GIS：35kV采用户内开关柜6短路电流水平220kV：50kA；110kV：31.5kA；35kV：25kA序号项目名称技术条件7主要设备选型主变压器：三相三绕组有载调压自冷水平分体变压器220kV采用户内GIS，间隔宽度不大于2m110kV采用户内GIS，间隔宽度不大于1.5m35kV采用户内金属铠装开关柜，间隔宽度不大于1.2m8土建部分全站总建筑面积6036m2，主变压器消防采用水喷雾，户内外设置消火栓9站址基本条件按地震基本烈度6度，地震动峰值加速度0.05g，设计风速25m/s，地基承载力特征值fak=150kPa，无地下水影响，非采暖区设计，假设场地为同一标高。按海拔1000m以下，国标Ш级污秽区设计53.1.3主要技术经济指标主要技术经济指标见表53-2。表53-2方案B3技术经济指标表方案代号静态投资（万元）围墙内占地面积（hm2）总建筑面积（m2）B3128310.4717442853.2电力系统部分53.2.1电力系统本典型设计按照给定的主变压器及线路规模进行设计，在实际工作中，需要根据变电站所处系统具体情况定。各电压等级的设备短路电流选择如下：220kV电压等级为50kA；110kV电压等级为31.5kA；35kV电压等级为25kA。53.2.2系统继电保护及安全自动装置··国家电网公司输变电工程典型设计220kV变电站分册（湖北电力公司实施方案）596本典型设计不涉及系统保护及安全自动装置的内容，在实际工程中需要根据变电站系统情况具体设计。53.2.3系统通信及站内通信本典型设计不涉及系统通信专业的具体内容，在实际工程中需要根据变电站系统情况具体设计。53.2.4系统调度自动化本典型设计不涉及系统调度自动化专业的具体内容，在实际工程中需要根据变电站系统情况具体设计。53.3电气一次部分53.3.1电气主接线根据给定的设计条件，本方案远景为3台240MVA三绕组主变压器，本期工程为2台240MVA三绕组主变压器。220kV侧采用带断路器的线路变压器组接线。110kV远景采用单母线三分段，2台分段断路器接线形式，进出线12回。本期110kV采用单母线分段，2台分段断路器（1台为远景用）接线形式，进出线8回。35kV远景采用单母线六分段3台分段断路器接线形式，即每台主变压器带二段母线，30回出线平均分配于每段母线上。本期35kV采用单母线四分段2台分段断路器接线，出线20回。考虑到城市变电站进线电缆较长，每台主变压器暂配置10Mvar的电抗器补偿，具体配置结合实际工程定。3组电抗器分别接于35kVⅠ、Ⅲ及Ⅴ段母线上。220kV、110kV为中性点直接接地方式，35kV中性点经20Ω小电阻接地方式，接地变压器和接地电阻固定连接于每台主变压器的35kV侧引排上。电气主接线图详见图57-1~图57-4。53.3.2短路电流及主要电气设备、导体选择53.3.2.1短路电流计算取值220、110、35kV短路电流水平分别按照50、31.5、25kA考虑。53.3.2.2主要设备选择（1）主变压器的选型见表53-3。（2）220kVGIS设备的选择见表53-4。（3）110kVGIS设备的选择见表53-5。表53-3主变压器选择结果表项目主要参数型式三相三绕组有载调压自冷变压器容量240/240/120MVA额定电压220±8×1.25%/115/37kV接线组别YN，yno，d11阻抗电压Uk1-2%=14，Uk1-3%=24，Uk2-3%=8冷却方式自冷（ONAN），本体与散热器水平分体套管TA中压套管1600/1A5P25/5P25/0.5高压侧中性点套管200-400-600/1A5P30/5P30中压侧中性点套管200-400-600/1A5P25/5P25表53-4220kVGIS设备选择结果表设备名称主要参数主母线252kV，2000A断路器252kV，2000A，50kA隔离开关252kV，2000A，50kA/3s接地开关252kV，50kA/3s电流互感器252kV，50kA/3s600~1200/1A(5P30，50VA)×2，600~1200/1A(0.2FS10，50VA)600~1200/1A（5P30，50VA）×3第十一篇220kV变电站典型设计（方案B3）··597电压互感器252kV，322031.031.00.1kV0.2（50VA），3P（150VA），0.5（50VA）表53-5110kVGIS设备选择结果表设备名称主要参数主母线126kV，2000A断路器126kV，2000A，31.5kA隔离开关126kV，2000A，31.5kA/3s接地开关126kV，31.5kA/3s电流互感器126kV，31.5kA/3s1600/1A(5P25，30VA)，800~1600/1A(0.2FS10，30VA)1600/1A(5P25，30VA)×2电压互感器126kV，311031.031.00.1kV0.2（50VA），0.5（150VA），3P（300VA）（4）35kV主要设备的选择1）35kV开关柜设备选择详见表53-6。表53-635kV开关柜设备选择结果表设备名称主要参数主母线40.5kV，2500A，25kA/3s进线（分段）分段开关柜QF：40.5kV，2500A，25kATA：2500/5A（5P20，30VA），2500/5A（0.5S，30VA）2500/5A（5P20，30VA）×2出线（站用变压器）站用变压器开关柜QF：40.5kV，1250A，25kATA：600/5A（0.5S，20VA），600/5A（5P20/0.5S，30VA）2500/5A（5P20，30VA）电抗器开关柜QF：40.5kV，1250A，25kATA：600/5A（0.5S，20VA），600/5A（5P20，30VA）600/5A（5P20/0.5S，30VA），2500/5A（5P20，30VA）联络线开关柜QF：40.5kV，1250A，25kATA：1000/5A（0.5S，20VA），1000/5A（5P20，30VA）1000/5A（5P20/0.5S，30VA），2500/5A（5P20，30VA）电压互感器40.5kV，33531.031.031.0kV0.5（100VA），3P（100VA）2）35kV电抗器采用三相油浸自冷，本体与散热器水平分体的型式，容量暂按10Mvar考虑。53.3.2.3导体选择（1）导体选择的原则。各级电压设备引线按回路通过的最大电流考虑，按发热条件及经济电流密度校验。（2）各级电压导体选择结果表见表53-7表53-7各级电压导体选择结果表电压（kV）回路名称回路工作电流（A）选用导体载流量（A）控制条件110主变压器引线1260YJLW03-110-12001685载流量35主变压器引线19792×TMY-100×103300载流量电抗器引线165YJV02-35-3×185400热稳定接地变压器引线1000/10sYJV02-35-3×185400热稳定站用变压器6.6YJV02-35-3×120240热稳定53.3.3绝缘配合及过电压保护电气设备的绝缘配合，参照国家行业标准DL/T620-1997《交流电气装置的过电压保护绝缘配合》确定的原则进行。氧化锌避雷器按国标GB11032-2000《交流无间隙金属氧化物避雷器》及国家电网生技[2005]174号之附件3《110（66）kV~750kV避雷器技术标准》中的规定进行选择。53.3.3.1220kV电气设备的绝缘配合（1）避雷器选择。220kV氧化锌避雷器按国内制造厂生产的设备选型，作为220kV绝缘配合的基准，其主要技术参数见表53-8。表53-8220kV氧化锌避雷器选择表额定电压（kV，有效值）204最大持续运行电压（kV，有效值）159··国家电网公司输变电工程典型设计220kV变电站分册（湖北电力公司实施方案）598操作冲击残压（kV，峰值）4528/20μs雷电冲击，10kA残压（kV，峰值）5321/3μs陡波冲击，10kA残压（kV，峰值）594（2）220kV电气设备的绝缘水平。220kV系统以雷电过电压决定设备的绝缘水平，在此条件下一般都能耐受操作过电压的作用。所以，在绝缘配合中不考虑操作波试验电压的配合。雷电冲击的配合，以雷电冲击10kA残压为基准，配合系数取1.4。220kV电气设备的绝缘水平见表53-9，经核算满足配合要求。表53-9220kV电气设备绝缘水平设备名称设备耐受电压值雷电冲击耐压（kV，峰值）1min工频耐压（kV，峰值）全波截波内绝缘外绝缘内绝缘外绝缘主变压器9509501050395395其它电器9509501050*395395断路器断口间950950395395隔离开关断口间1050395395*仅电流互感器承受载波耐受实验。53.3.3.2110kV电气设备的绝缘配合（1）避雷器选择。110kV避雷器按国内制造厂生产的设备选型，作为110kV绝缘配合的基准，其主要技术参数见表53-10。表53-10110kV氧化锌避雷器主要技术参数额定电压（kV，有效值）102最大持续运行电压（kV，有效值）79.6操作冲击残压（kV，峰值）2268/20μs雷电冲击，10kA残压（kV，峰值）2661μs陡波冲击，10kA残压（kV，峰值）297（2）110kV电气设备的绝缘水平。110kV系统以雷电过电压决定设备的绝缘水平，在此条件下一般都能耐受操作过电压的作用。所以，在绝缘配合中不考虑操作波试验电压的配合。雷电冲击的配合，以雷电冲击10kA残压为基准，配合系数不小于1.4，见表53-11。表53-11110kV电气设备绝缘水平设备名称设备耐受电压值雷电冲击耐压（kV，峰值）1min工频耐压（kV，峰值）全波截波内绝缘外绝缘内绝缘外绝缘主变压器550550630200185其它电器550550550*230230断路器断口间550550230230隔离开关断口间630265265*仅电流互感器承受载波耐受实验。53.3.3.335kV电气设备的绝缘配合（1）避雷器选择。35kV避雷器配置无间隙氧化锌避雷器，其主要技术参数见表53-12。表53-1235kV氧化锌避雷器主要技术参数额定电压（kV，有效值）51最大持续运行电压（kV，有效值）40.8操作冲击残压（kV，峰值）1148/20μs雷电冲击，5kA残压（kV，峰值）1341/5μs陡波冲击，5kA残压（kV，峰值）154（2）35kV电气设备的绝缘水平。35kV电气设备的绝缘水平以避雷器雷击冲击电压5kA残压为基准，配合系数取1.4。第十一篇220kV变电站典型设计（方案B3）··59935kV电气设备的绝缘水平见表53-13，经核算满足配合要求。表53-1335kV电气设备绝缘水平